
4.4 时间因素对带裂隙混凝土抗渗性能的影响
与龄期对混凝土抗渗性能的影响略有不同,带裂隙混凝土的渗透性随时间递减是由于裂孔隙逐渐被水流带动的物质所堵塞。文献[29 ]在对试件施以高水压后在试件底部发现了水泥和其它淤积粒子,说明内部开裂面产生了脱落粒子,部分被冲出裂隙,剩余部分将使水流通道逐渐狭窄。文献[29 ,3 ,37 ] 的试验结果都证实:渗透持续时间对渗流量有很大影响,总体上说渗流量随时间由大趋小。文献[38 ]专门研究了混凝土裂纹随时间增长自动愈合的问题,认为:渗透流量与裂纹宽度之间在考虑修正系数后是服从Poiseuille 立方定律的,但随着渗流时间的增长,渗流规律会发生变化;该文对裂纹断面进行了化学和矿物学分析,结果表明混凝土内部的结晶状碳酸钙粒子逐渐析出,堵塞了渗流通道,最终流量只有原流量的1 %~ 20 % ,最终流量取决与裂纹宽度和水压。
笔者认为,混凝土内物质的析出固然降低渗透性,但物质析出可能降低混凝土内部的碱环境,这对耐久性本身是不利的;而且物质大量析出会影响强度。如何综合评价混凝土裂缝自动愈合现象对混凝土耐久性的影响,是一个值得进一步研究的问题。目前,我国试验标准给出了混凝土抗冻试验指标与耐久性指标之间的关系,但抗渗性能指标与耐久性之间却没有建立联系;可以考虑进行这方面的研究,使得非寒带地区评价混凝土耐久性更加有章可寻。
4.5 其它因素
此外,还有关于混凝土的养护条件、孔结构等因素对抗渗性能影响的文献[ 39 ,40 ] .但这些文献往往只能进行定性的探讨,且这些定性的结论又往往是人们所熟知的,令人振奋的结论不多。产生这些问题的原因之一是影响因素难以定量描述;因此,有待于适合的数学工具与这些问题进行结合研究。笔者认为,对于混凝土孔结构对抗渗性能的影响问题,如果与适合于描述杂乱无章事物的分形几何理论进行结合,可能获得进展。
5、总结
本文回顾了混凝土抗渗性能研究的研究历程,对研究现状进行了阐述,并对研究中出现的某些问题的产生原因进行了分析,此外,对某些可能取得突破的发展方向进行了展望,主要结论如下:
(1) 目前各种试验测试方法各有优缺点,不存在某种方法绝对强于另一种方法的说法。近年来,国外在一项研究中同时进行水渗透性、氯化物渗透性、空气渗透性测试、然后分别讨论试验结果的情况增多,可以认为这是一种趋势;
(2) 由于高效减水剂等的广泛应用,混凝土水灰比趋低,混凝土在服役初期其抗渗性能往往是有保障的。混凝土的抗渗性能研究应该进一步关注荷载作用和微裂纹扩展的影响;在研究材料组分、尤其是比较传统的组分对抗渗性能的影响时,也要更多地结合时间因素和服役环境来考虑才更有意义;总之,考虑混凝土在服役环境中抗渗性能的劣化,是混凝土抗渗性能研究的一个发展方向。对于混凝土孔结构对抗渗性能的影响问题,如果与适合于描述杂乱无章事物的分形几何理论进行结合,可能获得进展;
(3) 在研究荷载作用对混凝土抗渗性能的影响这一问题的过程中,荷载的作用形式对试验结果的影响非常大,目前不同研究人员的研究结论之所以相差如此悬殊,试验条件不同是一个主要原因;因此,在研究具体问题时应尽可能使试验边界条件与实际相符合;
(4) 应该建立抗渗性能指标与耐久性指标之间的联系,为用抗渗实验结果科学评价混凝土耐久性提供依据。
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